Un solo fornitore per il sistema modulare di azionamento della tavola girevole

Il sistema modulare per tavole girevoli ad azionamento diretto e assi tiltanti offerto dal Gruppo Schaeffler consente di ottenere maggiori prestazioni e precisione nelle operazioni di asportazione. Motore torque, cuscinetto per la tavola e sistema di misurazione angolare, perfettamente abbinati tra loro, provengono da un unico fornitore, con tutti i vantaggi che ne conseguono.

di Elena Magistretti

Nelle tavole rotanti ad azionamento diretto e negli assi tiltanti, il motore torque, il cuscinetto e il sistema di misurazione angolare costituiscono un sistema complesso con molte interazioni relativamente a flusso di calore, cogging, velocità e accelerazione, rigidezza, momento di attrito e precisione di posizionamento. Pertanto, è un grande vantaggio se tutti e tre i componenti provengono da un unico fornitore e sono perfettamente abbinati in un sistema modulare. Schaeffler Direct Drives offre tre serie di motori torque per una gamma estremamente ampia di applicazioni, mentre Schaeffler offre tre serie di cuscinetti FAG e un sistema di misurazione angolare integrato nel cuscinetto. Soprattutto per le tavole girevoli delle fresatrici, il mercato richiede innanzitutto velocità più elevate senza sacrificare la rigidezza. Per questo Schaeffler ha ottimizzato il cuscinetto per tavole girevoli YRT con una nuova gabbia in plastica, un anello più robusto e una nuova geometria dei corpi volventi. I cuscinetti della serie YRTC, in qualità X-life, offrono agli operatori delle macchine utensili velocità fino all’80% più elevate e rigidezza al ribaltamento fino al 20% più elevata rispetto alla serie YRT. In questo modo, si ottengono sia una maggiore capacità di asportazione, sia una maggiore precisione.
I cuscinetti radio-assiali YRTC in qualità X-life sono disponibili, come opzione, con un sistema di misurazione angolare integrato nel cuscinetto stesso (YRTCMA). La scala di misura viene applicata sullo spallamento dell’anello interno rotante, di alta precisione, e viene quindi progettata congiuntamente al cuscinetto. Questa disposizione raggiunge la massima accuratezza di misurazione possibile quando si inclina la tavola.
L’integrazione del sistema di misurazione nel cuscinetto della tavola girevole elimina anche costosi elementi di collegamento alla struttura.
Per il cuscinetto YRTCMA sono disponibili tutti i protocolli di misurazione assoluti standard come EnDat2.2, DRIVECLiQ, Serial Interface Fanuc e SSi1VSS. Ciò consente l’integrazione nei sistemi di controllo standard delle macchine utensili. Poiché il sistema è assoluto, all’asse di rotazione non è richiesta alcuna corsa di azzeramento, massimizzando quindi la protezione anti-collisione.

Motori torque per tavole e assi girevoli: precisione al limite del fattibile
La richiesta di una maggiore precisione di lavorazione e di una minore rumorosità spinge lo sviluppo di motori torque esenti da malfunzionamenti e da perdite di potenza: più basse sono le dissipazioni, minore è il dispendio da parte del costruttore della macchina per compensare le deviazioni risultanti nel controllo.
Schaeffler Direct Drives ha sviluppato i motori SRV e HSRV proprio per ridurre drasticamente tali deviazioni, ad esempio nel processo di rettifica di ruote dentate a causa di cogging e coppie di stallo. Questi motori presentano una doppia struttura del motore in cui le forze opposte di disturbo magnetico radiale si annullano a vicenda impedendo, di fatto, l’inclinazione dell’asse di rotazione in ambito micrometrico fin dall’inizio.
L’effetto positivo sulla qualità della produzione è ulteriormente rafforzato dal fatto che i motori richiedono un precarico dei cuscinetti relativamente basso a causa delle forze di disturbo praticamente assenti. Durante il funzionamento, il cuscinetto genera meno calore per attrito, per cui il precarico e la rigidezza del cuscinetto sono soggetti a minori fluttuazioni.

Operazioni di tornitura e fresatura: elevata coppia e alte velocità
La lavorazione combinata di tornitura e fresatura è caratterizzata soprattutto da contorniture molto accurate e velocità elevate in modalità tornitura. Dal punto di vista dello sviluppatore di motori torque, velocità di 800 giri/min per diametri della tavola superiori a 500 mm sono tecnicamente molto impegnative, poiché le frequenze elettriche alternate dei motori a elevato numero di poli aumentano notevolmente. Anche il riscaldamento dei motori aumenta, con conseguenze negative per l’intera catena cinematica, compreso un cambiamento del precarico e della rigidezza dei cuscinetti. Per questo segmento sono stati introdotti sul mercato i motori della serie RKI. In questo caso, lo scopo dello sviluppo era aumentare il campo di velocità tipicamente basso dei motori torque, senza dover ridurne la coppia. I motori RKI sono dotati di avvolgimento della bobina sul ferro e rotori laminati per ridurre le perdite per correnti parassite.

Partnership di sviluppo con il produttore di macchine utensili
La tendenza verso potenza e precisione sempre più elevate ha portato i clienti a considerare motore e cuscinetti come un’unità funzionale.
Fattori come la simulazione del flusso di calore, il cambiamento del precarico dei cuscinetti, la capacità di accelerazione raggiungibile ed altri ancora vengono discussi di volta in volta in modo approfondito con il cliente al fine di adeguare la relativa topologia del motore all’applicazione specifica, in alcuni casi fino al limite del tecnicamente fattibile.